CN114184907A - 一种轨道交通电缆老化程度评估方法 - Google Patents

一种轨道交通电缆老化程度评估方法 Download PDF

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Abstract

本发明为一种轨道交通电缆老化程度评估方法，本发明第一步对目标轨道交通交联聚乙烯电缆进行泄漏电流测试和宽频介电谱测试；第二步计算目标轨道交通交联聚乙烯电缆的泄漏电流系数；第三步计算目标轨道交通交联聚乙烯电缆的加权介电参数；第四步计算目标轨道交通交联聚乙烯电缆的多维度电气参数；第五步根据多维度电气参数评估目标轨道交通交联聚乙烯电缆的绝缘老化程度，为确保轨道交通电缆的安全可靠运行奠定基础。

Description

一种轨道交通电缆老化程度评估方法
方法领域
本发明属于轨道交通电缆绝缘老化程度检测领域，具体涉及一种轨道交通电缆老化程度评估方法。
背景方法
交联聚乙烯电缆在轨道交通的供配电系统中的重要一环，长期运行中的交联聚乙烯电缆会产生电、热、化学等老化现象。轨道交通交联聚乙烯电缆服役时间的增加会导致电缆老化程度越发严重，对于轨道交通的供配电系统的安全可靠运行产生重大影响。
因此，通过对轨道交通交联聚乙烯电缆进行泄漏电流测试和宽频介电谱测试获得泄漏电流值和介质损耗角正切值，根据泄漏电流数据计算轨道交通交联聚乙烯电缆的泄漏电流系数，根据泄漏电流系数和介质损耗角正切值数据计算轨道交通交联聚乙烯电缆的加权介电参数，根据加权介电参数计算轨道交通交联聚乙烯电缆的多维度电气参数，评估轨道交通交联聚乙烯电缆的绝缘老化程度，从而设计了一种轨道交通电缆老化程度评估方法。
发明内容
为了能有效地评估轨道交通电缆的绝缘老化程度，本发明公开了一种轨道交通电缆老化程度评估方法，具体包括以下步骤：
1.一种轨道交通电缆老化程度评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：对目标轨道交通交联聚乙烯电缆进行泄漏电流测试和宽频介电谱测试，采集目标轨道交通交联聚乙烯电缆的泄漏电流数据和介质损耗角正切值数据：
对目标轨道交通交联聚乙烯电缆进行5次泄漏电流测试，测试电压Us＝{2,4,8,16,24}，单位：kV，将从目标轨道交通交联聚乙烯电缆中采集的泄漏电流数据记为I(i,j)，单位：mA，其中，i表示第i次泄漏电流测试，0≤i≤5，j表示测试电压，j＝{2,4,8,16,24}，单位：kV；
对目标轨道交通交联聚乙烯电缆进行5次宽频介电谱测试，将从目标轨道交通交联聚乙烯电缆中采集的介质损耗角正切值数据记为TD(m,n)，其中m表示第m次宽频介电谱测试，0≤m≤5，n表示采集离散宽频介电谱介质损耗角正切值数据的频率点，n＝{0.001,0.1,1,50,1000}，单位：Hz；
第二步：计算目标轨道交通交联聚乙烯电缆的泄漏电流系数和加权介电参数：
根据采集到的泄漏电流数据，按公式(1)-(5)计算目标轨道交通交联聚乙烯电缆的泄漏电流系数α：
Figure BDA0003341851860000021
Figure BDA0003341851860000022
Figure BDA0003341851860000023
Figure BDA0003341851860000024
Figure BDA0003341851860000025
第三步：计算目标轨道交通交联聚乙烯电缆的加权介电参数：
根据采集到的介质损耗角正切值数据和计算出的泄漏电流系数α，按公式(11)-(19)计算目标轨道交通交联聚乙烯电缆的加权介电参数β：
Figure BDA0003341851860000026
Figure BDA0003341851860000027
Figure BDA0003341851860000028
Figure BDA0003341851860000031
第四步：计算目标轨道交通交联聚乙烯电缆的多维度电气参数：
根据计算出的目标轨道交通交联聚乙烯电缆的加权介电参数β，按公式(20)计算目标轨道交通交联聚乙烯电缆的多维度电气参数δ：
Figure BDA0003341851860000032
第五步：评估目标轨道交通交联聚乙烯电缆的绝缘老化程度：
根据多维度电气参数δ对目标轨道交通交联聚乙烯电缆的绝缘老化程度进行评估：
若δ≤15.64，说明目标轨道交通交联聚乙烯电缆的绝缘产生轻度老化，
若15.64<δ≤108.37，说明目标轨道交通交联聚乙烯电缆的绝缘产生中度老化，
若δ>108.37，说明目标轨道交通交联聚乙烯电缆的绝缘产生重度老化。
本发明的有益效果在于：能够准确、方便、无损地判断轨道交通电缆的绝缘老化程度，对轨道交通电缆运行状态进行有效的监控，提升了轨道交通供电系统的运维管理效率，减少了工作人员的工作量。
附图说明
图1为本发明流程图。
具体实施方式
图1为一种轨道交通电缆老化程度评估方法的流程图，由图1可知，一种轨道交通电缆老化程度评估方法，包括以下步骤：
第一步：对目标轨道交通交联聚乙烯电缆进行泄漏电流测试和宽频介电谱测试，采集目标轨道交通交联聚乙烯电缆的泄漏电流数据和介质损耗角正切值数据：
对目标轨道交通交联聚乙烯电缆进行5次泄漏电流测试，测试电压Us＝{2,4,8,16,24}，单位：kV，将从目标轨道交通交联聚乙烯电缆中采集的泄漏电流数据记为I(i,j)，单位：mA，其中，i表示第i次泄漏电流测试，0≤i≤5，j表示测试电压，j＝{2,4,8,16,24}，单位：kV；
对目标轨道交通交联聚乙烯电缆进行5次宽频介电谱测试，将从目标轨道交通交联聚乙烯电缆中采集的介质损耗角正切值数据记为TD(m,n)，其中m表示第m次宽频介电谱测试，0≤m≤5，n表示采集离散宽频介电谱介质损耗角正切值数据的频率点，n＝{0.001,0.1,1,50,1000}，单位：Hz；
第二步：计算目标轨道交通交联聚乙烯电缆的泄漏电流系数和加权介电参数：
根据采集到的泄漏电流数据，按公式(1)-(5)计算目标轨道交通交联聚乙烯电缆的泄漏电流系数α：
Figure BDA0003341851860000041
Figure BDA0003341851860000042
Figure BDA0003341851860000043
Figure BDA0003341851860000044
Figure BDA0003341851860000045
第三步：计算目标轨道交通交联聚乙烯电缆的加权介电参数：
根据采集到的介质损耗角正切值数据和计算出的泄漏电流系数α，按公式(11)-(19)计算目标轨道交通交联聚乙烯电缆的加权介电参数β：
Figure BDA0003341851860000046
Figure BDA0003341851860000047
Figure BDA0003341851860000051
Figure BDA0003341851860000052
第四步：计算目标轨道交通交联聚乙烯电缆的多维度电气参数：
根据计算出的目标轨道交通交联聚乙烯电缆的加权介电参数β，按公式(20)计算目标轨道交通交联聚乙烯电缆的多维度电气参数δ：
Figure BDA0003341851860000053
第五步：评估目标轨道交通交联聚乙烯电缆的绝缘老化程度：
根据多维度电气参数δ对目标轨道交通交联聚乙烯电缆的绝缘老化程度进行评估：
若δ≤15.64，说明目标轨道交通交联聚乙烯电缆的绝缘产生轻度老化，
若15.64<δ≤108.37，说明目标轨道交通交联聚乙烯电缆的绝缘产生中度老化，若δ>108.37，说明目标轨道交通交联聚乙烯电缆的绝缘产生重度老化。

Claims (1)

1.一种轨道交通电缆老化程度评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：对目标轨道交通交联聚乙烯电缆进行泄漏电流测试和宽频介电谱测试，采集目标轨道交通交联聚乙烯电缆的泄漏电流数据和介质损耗角正切值数据：
对目标轨道交通交联聚乙烯电缆进行5次泄漏电流测试，测试电压Us＝{2,4,8,16,24}，单位：kV，将从目标轨道交通交联聚乙烯电缆中采集的泄漏电流数据记为I(i,j)，单位：mA，其中，i表示第i次泄漏电流测试，0≤i≤5，j表示测试电压，j＝{2,4,8,16,24}，单位：kV；
对目标轨道交通交联聚乙烯电缆进行5次宽频介电谱测试，将从目标轨道交通交联聚乙烯电缆中采集的介质损耗角正切值数据记为TD(m,n)，其中m表示第m次宽频介电谱测试，0≤m≤5，n表示采集离散宽频介电谱介质损耗角正切值数据的频率点，n＝{0.001,0.1,1,50,1000}，单位：Hz；
第二步：计算目标轨道交通交联聚乙烯电缆的泄漏电流系数和加权介电参数：
根据采集到的泄漏电流数据，按公式(1)-(5)计算目标轨道交通交联聚乙烯电缆的泄漏电流系数α：
Figure FDA0003341851850000011
Figure FDA0003341851850000012
Figure FDA0003341851850000013
Figure FDA0003341851850000014
Figure FDA0003341851850000015
第三步：计算目标轨道交通交联聚乙烯电缆的加权介电参数：
根据采集到的介质损耗角正切值数据和计算出的泄漏电流系数α，按公式(11)-(19)计算目标轨道交通交联聚乙烯电缆的加权介电参数β：
Figure FDA0003341851850000021
Figure FDA0003341851850000022
Figure FDA0003341851850000023
Figure FDA0003341851850000024
第四步：计算目标轨道交通交联聚乙烯电缆的多维度电气参数：
根据计算出的目标轨道交通交联聚乙烯电缆的加权介电参数β，按公式(20)计算目标轨道交通交联聚乙烯电缆的多维度电气参数δ：
Figure FDA0003341851850000025
第五步：评估目标轨道交通交联聚乙烯电缆的绝缘老化程度：
根据多维度电气参数δ对目标轨道交通交联聚乙烯电缆的绝缘老化程度进行评估：
若δ≤15.64，说明目标轨道交通交联聚乙烯电缆的绝缘产生轻度老化，
若15.64<δ≤108.37，说明目标轨道交通交联聚乙烯电缆的绝缘产生中度老化，
若δ>108.37，说明目标轨道交通交联聚乙烯电缆的绝缘产生重度老化。
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